摘要：中国拥有丰富多样的物质与非物质文化遗产,利用数字化技术进行文化遗产的建模、保护与展示,已成为文化遗产保护领域以及计算机图形学、计算机视觉等相关领域的研究热点。西北大学文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心主要在三代文物采集建模设备、智慧博物馆建设、陶瓷器文物虚拟复原、古代人物面貌复原以及秦腔的智能媒体融合全息展演5个方面展开研究。然而,由于物质文化遗产与非物质文化遗产的本质不同,在建模方法、修复保护技术以及展示形式方面遇到诸多挑战:①现有文物数字化建模设备效率不高,且需要大量人工干预;②文物种类繁多、特征复杂、形态各异、语义丰富,需要开发适合中国文物的知识抽取和知识图谱构建方法,以实现高效的文物组织与展示;③对破损文物碎片的形状表示、描述方法以及自动重组的研究;④古代人物面貌的虚拟复原及性别和种族的识别;⑤全息展演技术面临高计算性能需求、艺术与技术融合的精准度、硬件兼容性、实时性、沉浸感和互动性等挑战。针对这5个方面的需求和挑战,首先,对近些年的相关领域的研究进行综述;然后,总结西北大学文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心的系列成果;最后,对文化遗产数字化领域的未来研究方向进行展望。

摘要：以隧道弃渣作为骨料,水泥为胶结剂,粉煤灰为辅助原料,通过压制成型法制备免烧透水砖,考察了不同因素对样品性能的影响。结果表明,当配合比设计参数为:孔隙率20%,隧道弃渣、水泥和粉煤灰质量比8∶1∶1,水灰比0.3,减水剂用量1%,得到透水砖的最佳工艺条件,即成型压力为2.5 MPa,保压时间为50 s,采用标准养护28 d。此条件下制得的免烧透水砖抗压强度为12.3 MPa,透水系数为3.25×10^(-2) cm/s,本研究为隧道弃渣综合利用提供了新途径。

摘要：针对奶牛产犊过程中自动化监测和预报设备缺乏的问题,设计了基于翘尾特征的奶牛产犊预报设备。设备包括记录待产奶牛尾部加速度数据采集节点,数据上传无线组网和云端数据存储平台,并开发了基于机器学习模型的产犊预报算法,实现了奶牛产犊的自动预报。尾部数据采集节点采用STM32L151CBT6A单片机控制ICM42605传感器实现加速度数据采集,在完成数据整理与本地存储后,通过LoRa网络将数据上传至网关。网关通过WiFi网络,按照MQTT协议将数据传输至腾讯云物联网开发平台,并将数据同步存储在腾讯云数据库中。在算法开发试验中,本文基于25头奶牛产犊前的尾部加速度数据,开发了基于Man Kendall趋势检验和基于集成学习思想的多SVM产犊预报模型,完成算法性能验证后,将开发好的模型部署在腾讯云服务器。验证试验表明:牛尾节点测量的加速度信号与振动传感器校准仪设定的输出信号相关性良好(r=0.938,P<0.01),节点监测模块可连续工作24 d,无线传输网络最大丢包率为1.3%,满足应用需求。设备进行部署后,完成了11头奶牛产犊过程的监测,结果表明设备对9头牛(81.82%)在产前12 h内成功进行了预报。本文设计的基于翘尾特征的奶牛产犊预报设备可以应用于实际的奶牛产犊过程监测和预报。

摘要：针对航空光电遥感器在不同工作环境下会产生离焦这一问题,采用移动镜组方式进行调焦,以保证其成像质量。该调焦机构采用消间隙丝杠螺母副作为传动机构,采用六个精密轴承及弹性预紧组件作为导向机构,同时采用一对电涡流传感器及一个菱形被检测件作为测位移传感器,在有限包络尺寸下最大程度保证其调焦精度。从传动误差和传感器组件误差两方面对调焦机构进行精度分析,并且搭建实验平台对其进行了传动定位精度实验和晃动精度实验。实验结果表明,该调焦机构的传动定位精度在±6μm以内,晃动精度在±4″以内,满足光学系统提出的调焦精度设计要求。

摘要：以青海弧菌Q67(Vibrio qinghaiensis sp.Q67)为指示生物,通过毒性单位和浓度加和模型评估抗蚜威(pirimicarb,PIR)、西维因(carbaryl,CAR)、草甘膦(glyphosate,GLY)、乐果(dimethoate,DIM)、乙酰甲胺磷(acephate,ACE)这5种常见农药的毒性效应。结果表明,5种农药的毒性大小依次为PIR>GLY>CAR>DIM>ACE。4组二元混合体系联合毒性呈拮抗作用,其余组合为加和或协同效应。应用均匀设计射线法设计的7条五元混合物射线中,4条射线呈先协同后拮抗的作用趋势,3条射线始终呈拮抗作用,且五元混合体系毒性与单一组分CAR的浓度比呈良好的正相关关系(r=0.947),综上,可建立线性模型对混合物毒性进行预测。本研究所建立的方法成本低、速度快、操作简单、便于携带,可作为一种潜在的农产品、食品农药残留快速检测的初筛方法。

摘要：针对基于避碰、组队和聚集规则的无人机集群无法响应部分感知引起的多重刺激问题,本文提出一种基于注意力机制的无人机集群协同分群控制算法.为确保无人机对邻居信息的高效选择,文中考虑视线遮挡因素设计感知规则,然后引入注意力机制计算交互邻居中无人机对局部群体有序性的贡献;为解决多重刺激下无人机决策冲突的问题,文中设计一种基于注意力机制的状态转换模型,特别地设计亚激活状态计算刺激源的动态权重,以提高集群响应多重刺激的灵敏度;为实现无人机对目标持续准确的跟踪,基于无人机的运动状态确定运动策略,然后调整运动模型;通过仿真分析集群响应多重刺激时运动轨迹和运动方向的变化过程,并利用应激精度、子群序参量和分群耗时对分群运动过程进行分析.仿真结果表明:所提算法使无人机集群在5 s左右即可完成分群运动,实现对刺激快速准确的跟踪.

摘要：针对现有本质安全Buck变换器设计方法复杂繁琐的问题,该文对变换器本安特性及其与电感和负载的关系进行分析,指出同时满足电气性能指标及本安性能要求的电感取值范围随着负载电阻的降低而缩小,并定义电感的最大值与最小值相等时对应的负载电阻为最小负载电阻,推导出最小负载电阻解析表达式,并据此得出变换器的最大本安输出功率。分析得出最大功率与输入、输出电压及开关频率的四维关系图,据此提出了针对不同的电气性能指标要求及设计目标的三种便捷设计方法,同时也实现了在不同给定条件下得到最大输出功率。利用本安性能评价系统与火花实验平台对设计实例进行了仿真和实验验证,证明了理论分析和所提出设计方法的可行性。

摘要：以SBR系统反硝化除磷污泥为对象,利用氧化还原电位、溶解氧和磷酸盐微电极定量研究了污泥聚集体内除磷菌的原位除磷活性及有机物浓度的影响.结果发现,厌氧初期污泥聚集体内最大净体积释磷速率为3.29 mg·(cm^(3)·h)^(-1),是缺氧初期最大净体积吸磷速率的3倍左右;厌氧末期释磷速率明显降低,最大净体积释磷速率仅为厌氧初期的一半.在缺氧末期,最大净体积吸磷速率降至0.14 mg·(cm^(3)·h)^(-1),且在1800μm以下深层区域发生了"二次释磷"现象.随着COD浓度由350 mg·L^(-1)降至250 mg·L^(-1)和150 mg·L^(-1),反硝化除磷菌的最大净体积释磷速率由3.27 mg·(cm^(3)·h)^(-1)降至2.44 mg·(cm^(3)·h)^(-1)和2.01mg·(cm^(3)·h)^(-1),且快速吸磷区域整体向污泥聚集体表层收窄.

摘要：为了改善装配式混凝土框架结构的抗震性能,实现装配式结构震后具有一定的可修复功能,通过在梁端塑性铰区纵向钢筋上串联碟簧装置为节点提供恢复力并保护塑性铰区混凝土,提出一种基于全灌浆套筒连接的新型装配式混凝土框架节点。设计并制作钢筋混凝土现浇节点试件、采用全灌浆套筒连接的装配式混凝土框架节点试件和内置碟簧装置的新型装配式混凝土节点试件各1件,通过低周往复试验分析节点试件的破坏过程、滞回特性、耗能能力等抗震性能,并采用数字图像相关法(Digital Image Correlation,DIC)对框架节点的破坏特征进行分析。试验结果表明:新型装配式混凝土节点的耗能和抗震性能优于普通灌浆套筒连接的装配式混凝土框架节点;碟簧装置在新型装配式节点加载过程发挥了类似阻尼器的作用,将节点核心区的一部分损伤转移到梁端内置碟簧区域,具有集中损伤的特性;DIC技术能够预测和记录试件在加载过程中的裂缝开展和破坏过程,可精细化分析试件破坏特征,适用于钢筋混凝土结构的裂缝分析和损伤监测。

摘要：以污水厂冬季膨胀期污泥(SVI=280 m L·g^(-1))为对象,研究了臭氧投量对SBR系统污泥沉降性能及脱氮除磷效果的影响.结果表明,低浓度投加臭氧(0.085 g·g^(-1),以O3/MLSS计)20 d后,菌丝体被打断,SVI降至125 m L·g^(-1),消除了污泥膨胀,且硝化、除磷效果不受影响.高浓度投加臭氧,污泥的沉降性能反而开始恶化,除磷效率也降至60%左右.进一步研究表明,PS/PN与SVI呈正相关关系(R^(2)=0.9381),可表征污泥的沉降性能;臭氧除打断菌丝体外,还通过改变EPS的含量及组分影响着污泥的沉降性能.